成熟的脑在修复自身损失后的棘重棘手差异,或者由帕金森等退行性疾病的损失。无休止地适应的干细胞提供了更好的神经修复的承诺。但大脑精确调整的复杂性迟滞了临床治疗的发展。

在解决这些障碍的新研究中,威斯康星大学 - 麦迪逊研究人员展示了帕金森病的小鼠模型中的概念证据。他们发现源自干细胞的神经元可以将良好的脑部整合到大脑的正确区域中,与天然神经元连接并恢复电动机功能。

关键是身份。通过仔细跟踪移植干细胞的命运,科学家发现,在帕金森的情况下,细胞的识别性 - 多巴胺产生的细胞 - 定义了他们所做的连接以及它们如何运作。

再加上伴随着从干细胞产生数十个独特神经元的增加的方法,科学家表示这项工作表明神经干细胞疗法是一种现实的目标。然而,需要更多的研究来将老鼠转化为人们的调查结果。

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苏春张于沃斯姆中心的研究实验室与博士后学生谈判。

该团队由UW-Madison Neuroscientist Su-Chun Zhang发表了它的调查结果.22在Cell干细胞杂交中。该研究由张实验室博士后研究人员yuejun陈,男子熊和义王涛,据举办中国和新加坡的教师职位。

“我们的大脑通过特定地点的非常专业的神经细胞以如此准确的方式接线,因此我们可以从事我们所有的复杂行为。这一切都取决于特定细胞类型有线的电路,“UW-Madison的Waisman中心神经科学和神经内科教授张说。 “神经损伤通常影响特定的脑区域或特定细胞类型,破坏电路。为了治疗这些疾病,我们必须恢复这些电路。“

为了修复帕金森病小鼠模型中的那些电路,研究人员开始哄骗人胚胎干细胞,分化为多巴胺的神经元,这种细胞在帕金森中死亡。他们将这些新神经元移植到小鼠中间,受帕金森变性最大的大脑区域。

几个月后,在新神经元有时间融入大脑中,小鼠表现出改善的运动技能。仔细观察,张的群体能够看到移植的神经元长距离连接到大脑的电动机控制区域。神经细胞还与饲喂新神经元的大脑的调节区域建立了联系,并阻止了它们被过度刺激。

两组连接件 - 进出移植的神经元 - 类似于原生神经元建立的电路。这对于生产多巴胺的细胞仅是正确的。与生产神经递质谷氨酸的细胞类似的实验没有参与帕金森病,没有修复电机电路,揭示神经元同一性在修复损伤方面的重要性。

最终确认移植的神经元修复了Parkinson的损坏电路,研究人员将遗传开关切换插入干细胞。当它们在饮食中或通过注射时,这些开关向上或向下转动单元格的活动。

当干细胞关闭时,小鼠的电机改善消失,表明干细胞对于恢复帕金森的损伤大脑是必不可少的。它还表明,该遗传开关技术可用于微调移植细胞的活性以优化治疗。

张发现衍生自干细胞的神经元可以与天然神经元连接并恢复电动机功能。但是需要更多的研究来将调查结果转化为人们。

张集团和其他研究人员已经花了多年的发展方法,使干细胞变成大脑内的许多不同类型的神经元。每种神经疾病或损伤都需要自己的专门神经细胞来治疗,但治疗计划可能是大致相似的。 “我们使用帕金森作为模型,但对于许多不同的神经系统疾病是相同的原则,”张说。

这项工作对张有个人意义。作为医生和科学家,他经常收到家庭的信件,绝望地帮助治疗神经系统疾病或脑创伤。这也是他可以与之相关的经验。六年前,张某发生了自行车事故并摔断了脖子。当他在医院内震惊时,他的第一次思想是如何干细胞 - 他已经研究过多年 - 可以帮助他恢复。

现在,经过多年的物理治疗后,张力恢复了很大程度上,张仍然认为,在未来,右茎细胞治疗可以帮助像他一样的人和他听到的家庭。

为此,张的小组目前在灵长类动物中测试了类似的治疗,迈向人类试验。

“有希望,但我们需要一次一步一步,”他说。